Тарасов / geokniga-geohistoricaldeodynamicbasinanalysis1999 (1)

Marcinowski et al., 1996]. Схема принципиально близка к схемам, раз­ работанным на западе ЕПО (в пределах стратотипической области), отличаясь от них деталями. Таким образом, вполне реально вместе с западноевропейскими коллегами составление общей шкалы верхнего мела для всей Европейской палеобиогеографической области. Для не­ которых стратиграфических интервалов такие попытки уже предпри­ няты.

На современном уровне знаний по нижнему и верхнему отделам меловой системы целесообразно отказаться от одной зональной шкалы в МСШ и включить в нее зональные шкалы отдельных палеобиогео­ графических областей. В МСШ должны быть помещены зональные деления как минимум трех палеобиогеографических областей: Евро­ пейской, Средиземноморской и Тихоокеанской.

Еще более контрастным является разделение по палеобиогеогра­ фическому признаку в палеогене. Палеонтологические ассоциации низко- и высокоширотных областей резко различны между собой. В тропической и субтропической областях главенствующая роль принад­ лежит нуммулитам, планктонным фораминиферам, кокколитофоридам, в средних же широтах они либо редки, либо отсутствуют, а доминиру­ ют раковины кремнистых организмов: радиолярий, диатомей, силикофлагеллат, холоднолюбивых бентосных фораминифер. Поэтому в настоящее время представляется целесообразным применение трех шкал: Карибско-Восточно-Средиземноморской [Bolli, 1966], Европей­ ской [Шуцкая, 1970 и др.] и Бореальной, где зональные шкалы строят­ ся на комплексах диноцист, радиолярий, диатомей и силикофлагеллат. Зональные шкалы по этим группам организмов находятся в стадии разработки. Поэтому на данном этапе вряд ли возможно автоматиче­ ское соединение зональных шкал по известковистым и кремнистым организмам, как это сделано в некоторых стандартных шкалах [Ротеrol, 1989]. В практической работе стратиграфы очень часто убеждают­ ся в несоответствии этих зональных подразделений.

Разнообразие пространственно-временных соотношений органи­ ческих остатков (рис. 1.13; 1.14; 1.15, см. прил.) вызвало создание большого числа зональных подразделений (более ста [Шиндевольф, 1975]), только часть из них прошла испытание временем и достаточно прочно вошла в геологическую практику. В нашей стране рекомендо­ ваны к использованию следующие биостратиграфические зоны [Стра­ тиграфический..., 1992]: биозона (зона распространения таксона), зона совместного распространения, филозона, интервал-зона, акме-зона (эпиболь) и комплексная зона.

Для региональной шкалы рекомендовано использовать горизонт, лону (зону регионального значения) и провинциальную зону, которая

36

Рис. 1.14. Пространственно-временные соотношения организмов. По [Международный..., 1978].

Знаки Л -Е показывают поле распространения одного таксона.

фактически соответствует лоне (как зона палеобиогеографической провинции или бассейна осадконакопления). Необходимо сразу же оговориться, что зоны общей шкалы по своей сути ничем не отлича­ ются от провинциальных зон. Они устанавливаются исторически (в стратотипах ярусов) и одновременно палеобиогеографически (по­ скольку стратотипы ярусов расположены в определенных палеобио­ географических поясах).

Вместной шкале предлагается использовать местные зоны (зона для палеобиогеографического округа).

Заметим, что редакция Стратиграфического кодекса [1992] сущест­ венно отличается от более ранней [Стратиграфический..., 1977] и бли­ же к международному пониманию этих терминов [Международный..., 1978].

ВРоссии «биозона» обычно понимается уже, чем «зона», и опре­

деляется полным интервалом распространения таксона. В мировой практике [Международный..., 1978] под термином «биозона (биостратиграфическая зона)» понимаются любые зональные подразделения, включая наиболее распространенные комплексную зону, зону распро­ странения, акме-зону и интервал (рис. 1.15). Остановимся на толкова­ нии этих зон.

Комплексная зона — Assemblage-Zone, (рис. 1.15А) устанавлива­ ется по всему комплексу или части комплекса фоссилий, заключенных в стратоне. Опыт стратиграфического расчленения верхнего мела Ев­ ропейской палеобиогеографической области показывает, что ядро зо­ нального комплекса может быть образовано представителями какой-то

37

одной группы организмов (например, иноцерамами для коньяка, бе­ лемнитами для верхнего кампана и Маастрихта [Найдин и др., 1994]). Таким образом, этот термин включает и зону совместного распро­ странения каких-либо (выбранных нами) фоссилий в толковании Стратиграфического кодекса [1992]. Использование комплексных зон можно рекомендовать в случае отсутствия зональных форм ископае­ мых и для сопоставления отложений, сформировавшихся в условиях, отличных от нормально-морских. Надежность далеких корреляций этих зон сравнительно невысока.

Нельзя смешивать комплексные зоны и «комплексное обоснование» зон. Оно состоит в том, что по какой-то группе (например, для верхнего мела это — аммониты, белемниты, иноцерамы, для палеогена— микрофоссилии) палеонтологом устанавливаются зоны, а затем они насы­ щаются названиями представителей других групп. Создаются зональ­ ные комплексы, комплексы руководящих видов, комплексы характерных форм и т. п. Все было бы не так чревато неверными обобщениями, вле­ кущими к закреплению в стратиграфии совершенно неверных представ­ лений, если бы такое «комплексное обоснование» проводилось специа­ листами по различным группам организмов по конкретным, совместно изученным разрезам. Однако оно обычно проводится чисто библиогра­ фическим способом — по публикациям. Но даже если «комплексное обоснование» осуществляется совместно специалистами по различным группам и по одним и тем же разрезам, то при этом может быть утраче­ на стратиграфическая самостоятельность отдельных групп, ибо они не­ избежно «подтягиваются» к наиболее зарекомендовавшим себя группам. Это крайне вредно для стратиграфии. Например, при составлении «Ат­ ласа нижнемеловой фауны....» [1960] стратиграфическое положение двустворок, гастропод, брахиопод и даже фораминифер (а следователь­ но, и их возраст) определялось по привязкам к находкам аммонитов. Не­ верное определение аммонитов привело к тому, что из многих разрезов Северо-Западного Крыма «исчезли» валанжин, верхний готерив и т. д. [Барабошкин, 1997], несмотря на явные противоречия с возрастом дру­ гой фауны. После публикации Атласа, ставшего настольной книгой для многих палеонтологов, вплоть до настоящего времени традиционно считается, что аммонит Leopoldia (= Karakaschiceras) biassalensis имеет готеривский возраст (а не валанжинский). Поэтому, в частности, в раз­ резах Прикаспия по находкам «Leopoldia» biassalensis был установлен готерив, а не валанжин, как это должно быть на самом деле. К анало­ гичным ошибкам может привести приведение «в едином списке» фауны из горизонтов конденсации и перемыва.

Зона распространения — Range-Zone (рис. 1.15Б) соответствуют полному стратиграфическому распространению ископаемой формы во

38

всех разрезах, где он встречается. В зависимости от ранга таксона вы­ деляются зоны распространения таксона — Taxon-Range-Zone (рис. 1.15). В Стратиграфическом кодексе [1977, 1992] этому термину соот­ ветствует «биозона» (т. е. биозона в узком смысле). Применение зон распространения зависит от цели их использования. Например, пред­ ставитель альбских аммонитов род Oxytropidoceras распространен в разрезах Южной Африки в нижнем-среднем альбе [Cooper, 1982], на Северном Кавказе — в середине среднего-основании верхнего альба [Baraboshkin, 1996], в Великобритании — в среднем и верхнем альбе [Spath, 1923-1943], а на Русской плите вообще не встречен [Barabosh­ kin, 1996]. Таким образом, биозона данного рода соответствует всему альбу, но в конкретных альбских разрезах он может отсутствовать или может иметь крайне узкий интервал распространения. В справочной литературе (например, во многих Атласах ископаемой фауны) и в па­ леонтологических заключениях о возрасте образцов приводится имен­ но возраст биозон. Возраст этот, безусловно, соответствует действи­ тельности, но может привести к серьезным стратиграфическим ошиб­ кам в каждом конкретном регионе.

Существует много разновидностей зон распространения. Как част­ ный вариант, Международный справочник [1978] приводит пример тейль-зоны (teil-zone) — местного распространения таксона. В при­ мере с Oxytropidoceras, его тейль-зона на Северном Кавказе — середи­ на среднего-низы верхнего альба, но не весь альб. В ряде случаев по­ нятие тейль-зоны подменяется поной. Так, вряд ли стоило выделять лону «Riasanites и Pygurus rostratus» в верхнем берриасе Мангышлака [Луппов и др., 1988], поскольку и тот, и другой представитель встреча­ ется в верхнем берриасе Северного Кавказа, a Riasanites, помимо это­ го, — почти на всей Русской плите.

Другая разновидность зон распространения — зона совместного распространения — Concurrent-Range-Zone (рис. 1.15Ж), в соответст­ вии с Международным справочником [1978] и в отличие от Стратигра­ фического кодекса [1992] устанавливается по формальным признакам перекрытия зон таксонов в частных разрезах. Подобные зоны устанав­ ливаются скорее для удобства сопоставления каких-либо стратиграфи­ ческих интервалов по признаку присутствия тех или иных таксонов, а не для целей региональных корреляций. Поскольку эти зоны не требуют детального обоснования, они могут быть использованы для потребно­ стей местной корреляции и удобны для разрезов с постепенными грани­ цами между стратонами. Выделение данных зон становится неудобным при работе с разрезами, для которых характерна частая смена фациаль­ ных условий и наличие многочисленных перерывов, поскольку появле­ ние зонального комплекса будет происходить несколько раз.

39

Оппель-зоны — Oppel-Zone (рис. 1.15Г), названные в честь палео­ нтолога и стратиграфа А. Оппеля, аналогичны зонам совместного рас­ пространения, но для них устанавливаются обычно более жесткие гра­ ничные признаки: появление и исчезновение диагностических таксо­ нов. Применение оппель-зон удобно в мелководных разрезах, где при­ сутствие зональных форм обычно приурочено к 1-2 стратиграфиче­ ским уровням, «переходные формы» практически отсутствуют (не со­ храняются), и сам разрез изобилует перерывами.

Филозоны — Phylozone (рис. 1.15Д, 1.18) удобно использовать в монотонных разрезах, поскольку они устанавливаются по палеон­ тологическим (морфологическим) признакам, появляющимся у той или иной группы организмов. Объемы выделяемых подразделений бу­ дут зависеть, однако, от степени выраженности тех или иных морфологических признаков и мировоззрения палеонтолога, изучаю­ щего их.

Акме-зона — Acme-Zone (рис. 1.15Е) соответствует расцвету и наибольшему количественному распространению таксона. Например, аммонит Daghestanites daghestanensis наиболее широко распространен в разрезах Дагестана в единственном прослое известняка мощностью 0.5 м, ниже которого встречаются близкие (предковые ?) аммониты [Барабошкин и др., 1997]. В разрезах р. Кубань эти аммониты часто встречаются в прослое глин примерно метровой мощности, а выше и ниже по разрезу они есть, но крайне редки. В этом примере мы можем опознать акме-зону Daghestanites daghestanensis, но полной уверенно­ сти в синхронности интервалов, конечно же, быть не может, поскольку фациальные условия этих разрезов различны. Таким образом, акмезоны эффективны лишь при местных корреляциях.

Интервал-зоны — Interval-Zone (рис. 1.15В) используются только для целей корреляции и устанавливаются как интервалы распростра­ нения каких-то ископаемых между двумя отчетливыми биостратиграфическими зонами. Вероятно, сюда же могут быть отнесены и интразоны — интервалы отсутствия ископаемых, обычно («по умолчанию») включаемые в состав тех или иных зон. Применение этих зон удобно опять-таки для мелководных разрезов. К интервалам могут быть отне­ сены уровни с необычайно крупными (или мелкими) формами, напри­ мер, уровень гигантских аммонитов Puzosia в Крыму и на Северном Кавказе вблизи кровли альба [Baraboshkin, 1996].

Как ясно из вышесказанного, региональные и местные биостратиграфические единицы являются, как правило, частным случаем огра­ ничения более общих биостратиграфических подразделений, вызван­ ным влиянием местных условий (колебания солености, удаленность от берега, обилие пищи и т. д.).

40

Выделение хронозон (хрон) в известной мере является завершаю­ щей ступенью биостратиграфического исследования. Ему предшеству­ ет достаточно продолжительная процедура установления региональ­ ных биостратиграфических подразделений и корреляции с общими подразделениями. Последнее вызвано необходимостью определять временные объемы этих подразделений. Теоретически хронозоны дол­ жны иметь глобальную протяженность, но практически (за счет раз­ мывов, отсутствия органических остатков и т. д., рис. 1.13, 1.14), про­ следить их возможно в лучшем случае в крупных бассейнах седимен­ тации и в пределах одних и тех же палеобиогеографических областей. При корреляции зональных шкал бассейнов, принадлежавших различ­ ным палеобиогеографическим областям, становится очевидной гетерохронность зональных подразделений. Следовательно, использование хронозон в качестве универсальных подразделений маловероятно.

Иерархия биостратиграфических подразделений регламентиру­ ется в Стратиграфическом кодексе [1977, 1992] и Международном справочнике [1978]. Заметим лишь, что наиболее распространенными единицами общей шкалы являются зоны и подзоны. Подзона — часть зоны с незначительными изменениями в составе зонального комплекса [Стратиграфический кодекс СССР, 1977; Найдин, Копаевич, 1977; Найдин и др., 1984]. Однако по сути разницы между подзоной и зоной нет; подзона — это то, на что делится зона. Например, если в разрезах Великобритании зона Hoplites dentatus делится на три подзоны:

Isohoplites eodentatus, Lyelliceras lyelli и Hoplites spathi [Owen, 1996], to

на Северном Кавказе выделять эти подзоны бессмысленно, поскольку зональная форма встречается только в зоне lyelli [Baraboshkin, 1996]. Да и в разрезах самой Великобритании не совсем ясно, для какой цели продолжает сохраняться зона dentatus, когда доказано субглобальное распространение видов-индексов подзон. Вероятно, это дань тради­ ции. Стратиграфические интервалы, относимые к подзонам, могут со­ ответствовать эпиболям у некоторых видов или даже подвидов (на­ пример, белемнителлид, образующих непрерывные филогенетические ряды в позднем кампане-маастрихте) или резкое возрастание количе­ ства какого-либо рода фораминифер: интервал с крупными хедбергеллами в нижнем туроне (зона Whitenella archeocretacea), с многочис­ ленными Osangularia в верхнем сантоне.

Выбор зонального деления

Нет никаких ни теоретических, ни тем более практических осно­ ваний придерживаться какого-либо стандарта. Например, для мела —

41

так называемого «аммонитового стандарта», т. е. выделения зон не­ пременно по аммоноидеям. Особенно наглядно это иллюстрируется для верхнего мела [Найдин и др., 1994].

Теоретическое обоснование «аммонитового стандарта» заключает­ ся в утверждении, что он обеспечивает выбор сменяющих друг друга во времени представителей отдельных филогенетических линий в ка­ честве последовательных стратиграфических маркеров в разрезах.

Конечно, звенья родственных линий быстро эволюционировавших групп организмов — идеальное средство детальной стратиграфии. Для позднего палеозоя, триасовой, юрской, раннемеловой и частично — позднемеловой истории мезозойской эры такие линии действительно прослежены, и тем самым «аммонитовый стандарт» вполне применим. Однако для большей части верхнего мела Европейской палеобиогео­ графической области он не подходит. Прежде всего потому, что остат­ ки аммоноидей в верхнемеловых отложениях встречаются много реже, чем в более древних толщах мезозоя, что отражает угасание аммонои­ дей на протяжении позднемеловой эпохи.

В настоящее время для позднего мела могут быть намечены не­ многие действительно прослеженные филогенетические линии разви­ тия этой группы головоногих моллюсков, которые могут быть исполь­ зованы в стратиграфии. Но остатки представителей таких линий либо крайне редки в разрезах восточной части ЕПО и потому не имеют практического значения либо принадлежат к коротким отрезкам родст­ венных линий развития (к таким, в частности, могут быть отнесены акантоцератиды сеномана и турона). Все включаемые в биостратиграфические схемы верхнего мела в качестве зональных форм аммониты родственно друг с другом не связаны и принадлежат к давно разошед­ шимся в своем развитии ветвям. Такими, например, являются пахидисциды и скафитиды: они ведь принадлежат к разным отрядам под­ класса Ammonoidea. Виды семейства Scaphitidae, используемые в ка­ честве зональных форм для кампана и Маастрихта, филогенетически непосредственно не связаны между собой, так как принадлежат к двум родам: Acanthoscaphites и Hoploscaphites.

Поэтому в схеме для ЕПО зональное деление осуществляется для различных отрезков верхнего мела по различным группам органиче­ ских остатков. Выбор зональных форм определялся их последователь­ ностью в соответствующих стратиграфических интервалах верхнего мела на всем пространстве ЕПО. Для сеномана зоны выделяются по аммонитам, для турона, коньяка и нижнего сантона — по иноцерамам, для верхнего сантона, кампана и Маастрихта — по белемнитам (рис. 1.16, см. прил.). Кстати отметим, что белемнитовые зоны выделяются по видам и подвидам, составляющим филогенетические линии.

42

Наоборот, для раннего мела почти идеально «работают» аммони­ ты. В особенности это касается мелководных периферий бассейна Тетис. Так, А. А. Савельеву [1992] удалось разработать детальнейшую аммонитовую шкалу (и проследить филогенетические связи между от­ дельными группами в ней), включающую 22 аммонитовые зоны и под­ зоны в отложениях альба Мангышлака. Эта шкала, в отличие от иноцерамовой или фораминиферовой, позволяет гораздо детальнее рас­ членить породы альба этого региона и в меньшей мере контролируется фациальными особенностями разреза. Однако она «беспомощна» при­ менительно к глубоководным и тепловодным отложениям Апеннин, и там гораздо более эффективными оказываются фораминиферовая или нанопланктонная шкалы [Erba, Premoli Silva, 1994].

Большое значение для расчленения верхнемеловых и в еще боль­ шей степени палеогеновых отложений имеют зональные подразделе­ ния по различным группам микрофоссилий. Для верхнего мела это главным образом фораминиферы как планктонные, так и бентосные.

Для определенных интервалов интересные данные получены по остракодам (граница маастрихт-даний) и по нанопланктону. Для па­ леогена это нуммулиты, планктонные фораминиферы, нанопланктон, динофлагеллаты, силикофлагеллаты, диатомеи.

Таким образом, применительно к конкретным разрезам могут «ра­ ботать» разные типы ископаемых организмов с различной степенью детальности. Задача биостратиграфов — выявить те группы, которые могут обеспечить максимально дробное расчленение и надежную корреляцию.

Дробность деления

В пределах любой палеогеографической области чем дробнее рас­ членение, тем надежнее сопоставление. Дробное деление позволяет отделить региональные подразделения от чисто местных, связанных с узкими изменениями палеогеографических условий. Оно позволяет также выделить перерывы, которые не всегда возможно установить другими геологическими методами. Особенно большую помощь такое расчленение оказывает при обработке материалов по закрытым регио­ нам и, в частности, в областях развития соляных куполов. В керне скважин, учитывая неполноту отбора керна, сложно заметить переры­ вы типа твердого дна (разд. 1.3) или рыхлого дна, а детальная биостра­ тиграфия позволяет их выделить достаточно уверенно.

При составлении схем необходимо дать оценку стратиграфических возможностей каждой из привлекаемой для этой цели группы орга­ низмов. Оценка должна проводиться по двум параметрам: значение

43

группы для расчленения разрезов конкретного региона (района) и ее значение для удаленных межрегиональных сопоставлений.

Ценность группы для расчленения определяется возможностями проведения по содержащимся в разрезах ее представителей дробного деления (что отражает в первую очередь эволюционные особенности данной группы). Ценность группы при стратиграфических корреляци­ ях зависит от ее распространения: чем оно шире, тем на большие рас­ стояния возможно сопоставление.

В настоящее время ясно, что возможности фораминифер для дроб­ ного расчленения верхнемеловых толщ Западного Казахстана значи­ тельно выше, чем макрофоссилий, и, что особенно важно, корреляци­ онные свойства фораминифер выше. Это связано прежде всего с их массовым нахождением в разрезах верхнемеловых и палеогеновых от­ ложений. Однако для нижнемеловых отложений Русской плиты это не так, поскольку фораминиферы представлены в основном бентосными группами, распространение которых тесно связано с определенными фациальными условиями, и гораздо лучше оправдывает себя примене­ ние аммонитовой или белемнитовой зонации.

При конструировании стратиграфических схем необходимо с воз­ можно большей тщательностью увязать данные как вертикального, так и латерального распространения макро- и микроископаемых, имея в виду их различные стратиграфические потенции.

Зональные подразделения и палеобиогеография. «Стандартные» шкалы

Расселение как современных, так и ископаемых организмов кон­ тролируется общей климатической зональностью Земли, а также нали­ чием проливов (применительно к морским бассейнам седиментации) или географических (климатических и пр.) барьеров, определяющих возможности расселения организмов. Исходя из этого очевидно, что и географическая протяженность зональных подразделений, и «напол­ нение» биостратиграфических схем зависят от этих же причин. Следо­ вательно, устанавливаемые зональные подразделения в какой-либо об­ ласти, соответствующие тому или иному геологическому телу, одно­ временно имеют и палеобиогеографический смысл.

В настоящее время используются различные палеобиогеографиче­ ские термины. Они обычно различны для палеобиогеографических единиц, выделяемых на основе флоры и фауны. Наиболее четко и те и другие отражены в работе В. П. Макридина и С. В. Мейена [1988].

Основной единицей является область, характеризующаяся опре­ деленным комплексом таксонов ранга семейства. Выделение единиц

44

более крупного масштаба (царств по терминологии В. П. Макридина) вряд ли возможно при работах в пределах одного осадочного бассейна. Более верно в этом случае говорить о принадлежности той или иной палеобиогеографической области к какому-то климатическому поясу.

Подобласть — часть области, характеризующаяся эндемизмом среди отдельных родов и реже подсемейств.

Провинция устанавливается на основе эндемизма видов и подвидов. При более детальных работах могут быт выделены также подпро­ винции и округа. Как пример можно рассмотреть палеобиогеографи­ ческое развитие Русской плиты в раннем мелу [Baraboshkin, 1997] (рис. 1.17, см. прил.). В раннем валанжине и раннем готериве морской бассейн Русской плиты был связан только с Арктическим (Нереаль­ ным) бассейном, и его заселяли только бореальные морские фауны. Следовательно, и зональные формы, фигурирующие в биостратиграфической шкале, будут исключительно бореальными (например, пред­ ставители родов Temnoptychites и Polyptychites). При подобной изоля­ ции бассейна будет увеличиваться эндемизм этих форм. Так, например, аммониты Gorodzovia и Subspeetoniceras — зональные формы для ран­ него готерива распространены только на территории Русской плиты и в Печорском бассейне. Следствием такой палеогеографии и палеобио­ географии являются большие трудности в корреляции со шкалами дру­

гих регионов и в первую очередь с Европейской шкалой.

Впозднем берриасе, позднем валанжине ?, барреме и среднем альбе на территории Русской плиты сообщались воды Европейского, Бореального и Тетического бассейнов. Следовательно, в пределах этого бассейна можно встретить представителей всех трех палеобиогеогра­ фических областей. Это обстоятельство обеспечивает максимально на­ дежную корреляцию биостратиграфических шкал всех палеобиогео­ графических регионов. Какой шкалой лучше воспользоваться для раз­ работки региональной шкалы, в этом случае остается за стратиграфом. Как возможный вариант в ней могут сочетаться зональные подразде­ ления всех трех шкал. Например, в «стандартной шкале» бореальной области [Захаров и др., 1997] (рис. 1.20) в альбе присутствуют бореальная зона Arcthoplites jachromensis, европейская Hoplites dentatus и

тетическая Stoliczkaia dispar. Очевидно, что исчезновение географиче­ ской изоляции бассейнов может происходить лишь при общем подъеме уровня Мирового океана [Haq et al., 1987].

Всреднем и позднем апте, а также в позднем альбе бассейн Рус­ ской плиты имел сообщение только с бассейном Тетис. Поэтому и формы, населявшие его, также относятся к провинции Тетис. Следова­ тельно, для этих моментов времени вполне применима средиземноморская (тетическая) зональная шкала.

45